大直徑越江盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)理論分析及其工程應用研究.pdf

1、盾構(gòu)法隧道的興建可緩解建筑用地緊張、交通擁擠的現(xiàn)狀，飛速發(fā)展的盾構(gòu)施工技術(shù)更使盾構(gòu)隧道日益成為重要的城市地下結(jié)構(gòu)。在一些城市公路隧道和越江隧道等都迫切要求單管修建三個車道，但大直徑盾構(gòu)隧道設計仍沿用相對較小直徑的盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)計算方法，與盾構(gòu)法施工技術(shù)水平相比，大直徑盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的理論研究相對較為滯后?？紤]到大型盾構(gòu)隧道所特有的結(jié)構(gòu)特點，本文以滬崇蘇通道南港隧道實際工程為研究依托，對大直徑盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)進行理論分析和探討，論文的主要工作

2、在以下幾個方面： 1.在前人的研究工作基礎上，以Biot固結(jié)理論為基礎，考慮孔隙度和滲透率動態(tài)變化，初步探究了考慮土體時效性的流-固耦合分析模型，且給出了相應的有限元計算公式，并編制了相應的程序模塊。 2.對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的外荷載進行了研究，并提出了基于考慮土體時效特性的流-固耦合作用的有限元法確定隧道襯砌結(jié)構(gòu)的水土壓力。 3.對盾構(gòu)法隧道管片接頭進行理論分析，根據(jù)管片接頭構(gòu)造特征，在傳力襯墊和彈性密封橡膠試驗資料

3、的基礎上，對管片接頭進行受力分析，得到管片環(huán)向接頭的彎曲剛度與接頭內(nèi)力的非線性關(guān)系，為了應用方便，提出了管片環(huán)向接頭的抗彎剛度計算模型，并編制了相應的接頭分析程序。 4.采用有限元方法，使用厚殼、GOODMAN、接觸及實體單元，考慮管片與管片在接縫處的擠壓作用、管片與接頭螺栓之間的咬合作用、管片環(huán)向接頭的抗彎剛度非線性、管片與周圍土體的相互作用，提出了土體連續(xù)介質(zhì)-厚殼-接頭3D計算模型，并編制了相應程序模塊。 5.使用